淀粉复习资料

1、食科淀粉复习资料名词2/个 30-40，填空10-20，选择10-15， 判断5-10， 简答7-10个题15-20， 论述10-25 淀粉复习资料题型：名词2/个 30-40，填空10-15，选择10-20，判断5-10，简答15-20（7-10个题），综述10-25第一章 淀粉的结构 淀粉的结构包括化学结构、空间结构、分子构象和淀粉颗粒的微结晶结构。不同植物来源的淀粉分子因其结构的差异而具有各自不同的特性。只有掌握淀粉的结构知识，才能对淀粉的特征、性能做出充分的解释。在工业生产中，淀粉的结构和性质是确定制取工艺的依据。同时，有关淀粉分子结构的理论也可为淀粉的物理和化学变性、酶降解及在发酵工

2、业中的应用，进行深度加工，提供可靠的信息。 第一节 淀粉的构成单位和组分 一、淀粉的基本构成单位 1、淀粉的基本构成单位 淀粉是高分子碳水化合物，它的基本构成单位是D葡萄糖，葡萄糖脱去水分子后经由糖苷键连接在一起所形成的共价聚合物就是淀粉分子。 2、分子式 淀粉分子可写成（C6H10O5）n，n为不定数。 3、聚合度 组成淀粉分子的结构单体（脱水葡萄糖单位）的数量称为聚合度，以DP表示。 二、淀粉的组分 淀粉颗粒一般都由直链淀粉和支链淀粉组成。此外，还存在一个数量很少的中间级组分。 1、直链淀粉 直链淀粉是D吡喃葡萄糖基单位通过14糖苷键连接的线型聚合物。 2、支链淀粉 支链淀粉是D吡喃葡萄糖

3、基单位通过14或16糖苷键连接的高支化聚合物。 3、中间级组分 中间级组分由低度支化的支链淀粉和带有少量D(16)糖苷键的短支链的直链淀粉组成。 4、淀粉的直、支链分子含量 天然淀粉颗粒中一般同时含有直链淀粉和支链淀粉，而且两者的比例相当稳定。多数谷类淀粉含直链淀粉在20%30%之间，根类淀粉仅含17%20%的直链淀粉，糯玉米、糯高粱和糯米等不含直链淀粉，全部是支链淀粉，虽然有的品种也含有少量的直链淀粉，但都在1%以下。5、直链淀粉、支链淀粉结构、性质比较 直链淀粉和支链淀粉在分子形状、聚合度、立体结构、还原能力上有很大差别，这种结构上的差异决定了它们在性质上的不同。集中表现在溶水性、碘呈色性

4、、形成络合结构能力、晶体结构、凝沉性、糊黏度和乙酰衍生物成膜性等方面直链淀粉和支链淀粉的比较 项目直链淀粉支链淀粉分子形状直链分子支叉分子聚合度100600010003000000末端基分子的一端为非还原末端基，另一端为还原末端基分子具有一个还原末端基和许多非还原末端基碘着色反应深蓝色紫红色吸收碘量19%20% 1%凝沉性质凝沉性强，溶液不稳定凝沉性很弱，溶液稳定络合结构能与极性有机物和碘生成络合结构不能X光衍射分析高度结晶结构无定形结构乙酰衍生物能制成强度很高的纤维和薄膜制成的薄膜很脆弱6、直、支链淀粉的分级分离方法 在淀粉颗粒中直链淀粉分子和支链淀粉分子不是机械地混合在一起的。支链淀粉量多

5、分子又大，构成淀粉颗粒的骨架，支链淀粉分子的侧链与直链淀粉分子间可通过氢键结合，在某些区域形成排列具有一定规律的“束网”结构，有些区域分子排列杂乱，成“无定形”结构，每个直链淀粉分子和支链淀粉分子都可能穿过几个不同区域的“束网”结构和“无定形”结构。 直链淀粉和支链淀粉能用水浸法、络合结晶法、分步沉淀法、凝沉法或液体动力学法分离开来。感兴趣的同学可以自行看教材（45页：2.淀粉的分级分离方法）。 第二节 淀粉颗粒的晶体结构 一、淀粉颗粒的形状和大小 1、颗粒形状 （1）颗粒形状 淀粉颗粒的形状可大致分为圆形、卵形和多角形。 （2）几种常见的淀粉颗粒形状 几种常见的淀粉颗粒形状为：玉米淀粉颗粒有

6、圆形和多角形两种：稻米淀粉颗粒呈不规则多角形，颗粒小，并常有多个粒子聚集；马铃薯淀粉颗粒为卵圆形；木薯淀粉颗粒为球形或截头的圆形；小麦淀粉颗粒是扁平圆形或椭圆形。 （3）影响淀粉颗粒形状的因素 淀粉颗粒的形状取决于来源：一般含水量高，蛋白质少的植物淀粉颗粒比较大，形状也比较整齐，多呈圆形和椭圆形，如马铃薯淀粉；相反则颗粒小呈多角形，如稻米淀粉。 生长部位和生长期间遭受压力：淀粉颗粒的形状因生长部位和生长期间遭受压力的大小而不同。如玉米淀粉有圆形和多角形两种，圆形的生长在玉米粒上部，多角形的生长在胚芽两旁。即使同一种植物的淀粉颗粒也决不是固定不变的，会随着植物的生长而发生变化，如马铃薯淀粉随薯块

7、成熟长大，淀粉含量提高，淀粉粒径变大，卵圆形颗粒的比重也随之增高。 2、淀粉粒大小 淀粉粒的大小以长轴的长度表示。不同种类的淀粉大小存在很大差别，同一种淀粉颗粒的大小也是不均匀的，彼此存在差别。通常用大小极限范围和平均值来表示淀粉颗粒的大小。薯类淀粉要比谷类淀粉大，其中以马铃薯淀粉颗粒最大，15100m，平均33m。在谷类淀粉中，玉米淀粉颗粒大小很不一致，最小5m，最大30m，平均约15m。 种类 玉米淀粉 马铃薯淀粉 小麦淀粉 木薯淀粉 蜡质玉米淀粉 颗粒形状 圆形多角形椭圆形 球形圆形 扁豆形圆形 截头圆形圆形 多角形 二、淀粉颗粒的轮纹结构 （一）几个概念 1、轮纹 在显微镜下细心观察，

8、可以看到有些淀粉颗粒呈若干细纹，称轮纹结构，轮纹样式与树木年轮相似。 马铃薯淀粉的轮纹最明显，呈螺壳形；木薯淀粉轮纹也较清楚；玉米、麦和高粱等淀粉的轮纹则不易见到。 1、粒心（脐） 各轮纹层围绕的一点叫做“粒心”，又叫做脐。 2、中心轮纹 禾谷类淀粉的粒心常在中央，称为中心轮纹。 3、偏心轮纹 马铃薯淀粉粒的粒心常偏于一侧，称偏心轮纹。 （二）淀粉粒的分类 不同淀粉粒根据粒心及轮纹情况可分为单粒、复粒及半复粒。 1、单粒 只有一个粒心，马铃薯淀粉颗粒主要是单粒。 2、复粒 在一个淀粉质体内包含有同时发育生成的多个淀粉颗粒称为复粒。稻米的淀粉粒以复粒为主。 3、半复粒 由两个或更多个原系独立的团

9、粒融合在一起，各有各的粒心和环层，但最外围的几个环轮则是共同的，是半复粒。 4、假复粒 有些淀粉粒，开始生长时是单个粒子，在发育中产生几个大裂缝，但仍然维持其整体性，这种团粒称为假复粒。豌豆淀粉就属于这种类型。 在同一个细胞中，所有的淀粉粒，可以全为单粒，也可以同时存在几种不同的类型。如燕麦淀粉粒大部分为复粒，也夹有单粒存在；小麦淀粉粒大多数为单粒，也夹有复粒存在；马铃薯淀粉粒以单粒为主，偶有复粒和半复粒形成。 三、淀粉颗粒的偏光十字 在偏光显微镜下观察，淀粉颗粒呈现黑色的十字，将淀粉颗粒分成4个白色的区域称为偏光十字产生原因：这种偏光十字的产生源于球晶结构，球晶呈现有双折射特性，光穿过晶体时

10、会产生偏振光。淀粉颗粒也是一种球晶，具有一定方向性，采取有秩序的排列就会出现偏光十字。 不同品种淀粉颗粒的偏光十字的位置和形状以及明显的程度有一定差别。例如马铃薯淀粉的偏光十字最明显，玉米、高粱和木薯淀粉次之，小麦淀粉则不明显。十字交叉点玉米淀粉颗粒是在接近颗粒中心，马铃薯淀粉颗粒则接近于颗粒一端。根据这些差别，通常能用偏光显微镜鉴别淀粉的种类。 四、淀粉颗粒的结晶结构 1、淀粉颗粒的结晶性质 淀粉颗粒由许多微晶束构成，这些微晶束排列成放射状，看似一个同心环状结构。微胶束的方向垂直于颗粒表面，表明构成胶束的淀粉分子轴也是以这样方向排列的。 2、淀粉颗粒的结晶区和无定形区 （1）结晶性的微胶束之

11、间由非结晶的无定形区分隔，结晶区经过一个弱结晶区的过渡转变为非结晶区，这是个逐渐转变过程。在块茎和块根淀粉中，仅支链淀粉分子组成结晶区域，而直链淀粉仅存在于无定形区。 （2）无定形区除直链淀粉外，还有那些因分子间排列杂乱，不能形成整齐聚合结构的支链淀粉分子。在谷类淀粉中，支链淀粉是结晶性结构的主要成分，但它不是结晶区的唯一成分，部分直链淀粉分子和脂质形成络合体，这些络合体形成弱结晶物质被包含在颗粒的网状结晶中。 第二章 淀粉的物理化学性质 淀粉及其深加工工业带动了食品、发酵、饲料、造纸、纺织、医药等相关行业的发展，同时又为农业、化学工业、制糖工业、酶制剂工业提供了市场。淀粉的物理、化学性质的研

12、究，为淀粉的应用提供了理论基础。只有合理地运用淀粉的理化特性，才能在实际工业生产中取得满意的应用效果。 第一节淀粉颗粒的化学组成 除淀粉分子外，淀粉颗粒通常含有10%20%（W/W）的水分和少量蛋白质、脂肪类物质、磷和微量无机物。 一、水分 淀粉的含水量取决于贮存的条件（温度和相对湿度）。淀粉颗粒水分是与周围空气中的水分呈平衡状态存在的，大气相对湿度（RH）降低，空气干燥，淀粉就失水；如果相对湿度增高，空气潮湿，淀粉就吸水。水分吸收和散失是可逆的。 1、在相对湿度为20%时，淀粉水分含量大约为5%6%，而在绝干空气中，相对湿度为零时，淀粉的水分含量也接近于零。在饱和湿度条件下，吸水量多，并引起

13、颗粒膨胀，玉米、马铃薯、木薯淀粉的吸水量分别达到39.9%、50.9%、47.9%、（干基淀粉计），颗粒直径分别增大9.1%、12.7%、28.4%。 2、淀粉颗粒具有渗透性，水能自由渗入颗粒内部。淀粉与稀碘液接触很快变蓝，表明碘溶液能很快渗入颗粒内部与其中支链淀粉起反应。蓝色的淀粉颗粒再与硫代硫酸钠溶液相遇时，蓝色又同样很快消失，表明硫代硫酸钠溶液很快渗入颗粒内部起了反应。这种颜色变化的速度很快，表明淀粉颗粒有很高的渗透性。 淀粉颗粒内部有结晶区和无定形区域，无定形区域具有较高的渗透性。 二、脂类化合物 1、不同淀粉的脂类化合物含量 谷类淀粉的脂类化合物含量较高，达0.8%0.9%。玉米淀粉

14、含0.5%的脂肪酸（FFA），主要是棕榈酸、亚油酸、油酸，此外，还含有0.3%的磷脂。马铃薯和木薯淀粉的脂类化合物含量则低得多，仅为0.1%或更多。 2、玉米、小麦淀粉中高含量脂类化合物的存在所造成的影响 玉米、小麦淀粉中高含量脂类化合物的存在会造成下列情况发生： （1）抑制玉米和小麦淀粉颗粒的膨胀和溶解。 （2）直链淀粉脂类化合络合物会使淀粉糊和淀粉膜不透明度或混浊度增加，影响糊化淀粉增稠能力和粘合能力。 （3）不饱和脂类化合物在贮存期因氧化作用而酸败，影响其应用。 三、含氮物质 含氮物质包括蛋白质、缬氨酸、酰胺、氨基酸、核酸和酶。因蛋白质含量最高，所以通常把氮物质含量习惯说成蛋白质的含量，

15、其含量是通过实测含氮量乘以6.25来计算的。马铃薯、木薯淀粉仅含少量蛋白质（0.1%），谷类淀粉蛋白质含量相对较高，为0.35%0.45%。 蛋白质含量高会带来许多不利的影响，如使用时会产生臭味或其它气味，蒸煮时易产生泡沫，水解时易变色等。 四、磷 1、存在形式 谷物淀粉中的磷主要以磷酸酯的形式存在。木薯淀粉含磷量最低，马铃薯淀粉含磷量最高。马铃薯淀粉上磷酸酯的平衡离子主要是钾、钠、钙、镁离子，其分布取决于制造马铃薯淀粉产品过程中所用的水的成分。 2、磷对马铃薯淀粉性质产生的影响 磷对马铃薯淀粉的性质产生下列影响： （1）胶化温度低 （2）水合和膨胀快速 （3）淀粉糊的高粘性和膜的高透明度。

16、五、灰分 灰分是淀粉产品在特定温度下完全燃烧后的残余物，它由淀粉所含有的少量或微量无机物构成。因此，马铃薯淀粉因含有磷酸酯基团，灰分含量相对较高，而其它品种淀粉的灰分就相对较低。其灰分主要成分是磷酸钾、铜、钙和镁盐。 第二节 淀粉的润胀和糊化 一、淀粉的润胀 （一）润胀 淀粉在冷水中不溶解。将干燥的天然淀粉置于冷水中，水分子可简单地进入淀粉粒的非结晶部分，与许多无定形部分的亲水基结合或被吸附，淀粉颗粒在水中膨胀称为润胀。 （二）淀粉润胀分类 淀粉的润胀可分为两种，可逆润胀和不可逆润胀。 1、可逆润胀 （1）概念 淀粉轻微膨胀后，经分离并处理达干燥状态，淀粉粒能缩回至原来大小的称为可逆润胀。 （

17、2）特点 可逆润胀时，淀粉粒慢慢地吸收少量水分，只有体积上的增大，仍保持原有的特征和晶体的双折射，在偏光显微镜下观察，仍可看到偏光十字，说明淀粉粒内部晶体结构没有变化。 2、不可逆润胀 （1）概念 膨胀后虽经处理仍不能恢复成原来淀粉粒的称为不可逆润胀。 （2）特点 不可逆润胀时，偏光十字消失，无法恢复成原有的晶体状态。受损伤的淀粉和某些经过改性的淀粉粒可溶于水，并经历一个不可逆的润胀。 二、淀粉的糊化 1、淀粉乳 将淀粉倒入冷水中，因不溶于冷水，只能混于水中，经搅拌成乳白色的不透明悬浮液称为淀粉乳。 2、淀粉糊及糊化 将淀粉乳加热，淀粉颗粒吸水膨胀，高度膨胀的淀粉粒间互相接触，变成半透明粘稠状

18、液体，虽停止搅拌，也不会发生沉淀，称为淀粉糊，这种由淀粉乳转变成糊的现象称为淀粉的糊。 淀粉糊并不是真正溶液，而是由膨胀淀粉粒的碎片、水合淀粉块和溶解的淀粉分子组成的胶状分散物。 3、淀粉的糊化温度 淀粉发生糊化现象的温度称为糊化温度，又称胶化温度。糊化温度不是指某一个确定的温度，而是指从糊化开始温度到糊化完成温度的一定范围。 （1）糊化开始温度 淀粉中大的颗粒容易在较低的温度下先行糊化，称糊化开始温度。 （2）糊化完成温度 待所有淀粉颗粒全部被糊化，所需的温度称糊化完成温度。 糊化开始温度和糊化完成温度相差约10。 4、淀粉糊化后淀粉糊黏度的变化 淀粉糊化后的性质对淀粉的使用品质有重要影响。

19、糊化淀粉在加温情况下进一步蒸煮和搅拌，膨胀颗粒的内聚力变得极其微弱，当脆弱的膨胀颗粒破裂以后，会使糊变得稀薄，黏度下降，块茎和蜡质淀粉黏度下降比普通谷类淀粉更快、更剧烈。冷却后，糊和溶胶回生，黏度升高，但马铃薯淀粉糊的增高远不及玉米淀粉糊。 5、影响淀粉糊化的因素 （1）晶体结构 糊化与淀粉粒的淀粉分子间缔合程度、分子排列紧密程度、微晶束的大小及密度有关。 （2）水分含量 淀粉水分低于30%时，使其加热，淀粉粒不会糊化，只是淀粉粒在无定形区的分子链的缠结有部分解开，以至少数微晶出现熔融，当加热到较高温度时，颗粒晶体结构发生相转移，聚合物变得有黏性、柔韧，呈橡胶态，这一变化被称为玻璃化相变。 （

20、3）直链淀粉和脂质 直链淀粉与脂质形成螺旋状复合物，这种复合物对热比较稳定，糊化时润胀差，糊化温度高。谷类淀粉的这种情况较普遍，高直链淀粉玉米难以糊化和润胀。脂质有抑制润胀的作用，但磷脂中卵磷脂的作用是特异的，它能显著地促进小麦淀粉的糊化和润胀。 （4）碱和盐类 强碱能使淀粉粒在常温下就发生糊化。 阴离子促进糊化作用的顺序为：OH 水杨酸 SCN I Br Cl SO4=,促进效果大于I者,在室温下就能使淀粉糊化.。阳离子促进糊化作用的顺序为：Li+ Na+ K+ Rb+。 起破坏氢键作用的尿素（6mol/L）、盐酸胍（4mol/L）、二甲基亚砜（DMSO）等在室温情况下就能使淀粉糊化，其中二

21、甲基亚砜可使淀粉粒在尚未润胀时就发生溶解，常被用作淀粉的溶剂。 （5）糖类 D葡萄糖、D果糖和蔗糖能抑制小麦淀粉颗粒溶胀。糊化温度随糖浓度加大而增高，对糊化温度的影响顺序为：蔗糖D葡萄糖D果糖。 三、淀粉颗粒的膨胀能力和临界浓度 （一）膨胀能力 淀粉乳加热颗粒会膨胀，对于特定的淀粉种类，其颗粒膨胀有特定的形式。淀粉的膨胀程度以膨胀能力表示。 1、膨胀能力的概念 将淀粉乳样品在一定温度水浴中加热30分钟，然后离心，膨胀淀粉下沉，倾出上清液，将沉淀的颗粒称重。淀粉膨胀后沉淀颗粒的重量与原来干淀粉重量比即为膨胀能力。 2、膨胀能力测定 在糊化温度范围内（5090）的膨胀能力测定是每隔5测定取样，再绘

22、制膨胀温度与对应膨胀力特性曲线。马铃薯淀粉的膨胀能力最高，达1153，远远超过其它淀粉。薯类淀粉与普通谷类淀粉相比，前者可在较低温度下膨胀，且其膨胀程度也高于后者，这表明薯类淀粉的联结程度比普通谷类淀粉差。直链淀粉含量影响膨胀能力，高直链玉米淀粉膨胀远低于普通玉米和蜡质玉米淀粉。由于蜡质玉米淀粉不含直链淀粉类脂体组分，也就不能去加强颗粒内分子的网状结构，所以蜡质玉米淀粉比普通玉米淀粉容易膨胀。 （二）淀粉的临界浓度 淀粉的临界浓度是指淀粉95膨胀后能将100ml水全部吸收，形成均匀糊，无游离水遗留的干基重量。 当淀粉浓度超过临界值时，淀粉颗粒将容易形成膨胀粒的连续相，全部有效水都被截留；低于临

23、界值将会有游离水分存在。工业上应用的糊浓度远高于临界浓度，淀粉的临界浓度是配制一定黏度糊所需要淀粉的相对量的依据。 四、淀粉糊的性质 淀粉糊的性质由淀粉的类型、淀粉浓度、蒸煮方式（温度、pH值、加热时间、搅拌强度、设备等）以及其它物质的存在所决定的。因为淀粉多是经糊化成淀粉糊后应用，所以了解和掌握淀粉糊的性质是十分必要的。不同品种的淀粉糊在许多性质方面都有差别，如糊的黏度、织纹、透明度、黏度稳定性、抗剪切能力、冷却后生成凝胶体的性质、凝沉性等都会直接影响淀粉糊的用途。 （一）淀粉糊的黏度 淀粉糊的黏度由淀粉种类、蒸煮方式和淀粉浓度几个因素决定。 淀粉糊的最高黏度用布拉班德曲线的峰黏度表示。通常

24、马铃薯淀粉比其它淀粉糊黏度高，这是由于马铃薯淀粉中磷酸酯基团含量高的缘故，薯类和蜡质淀粉糊的黏度比普通谷类淀粉高。 （二）淀粉糊的透明度 1、淀粉糊的透明度 淀粉糊的透明度通常以1%淀粉乳沸水浴中加热30分钟后，调节至原来浓度，冷却至室温，以650nm透光度表示。 2、根据淀粉糊透明度对淀粉分类 淀粉糊以透明度的不同可分为三类。 （1）透明度非常好 此种淀粉光线照射到淀粉糊时，几乎能完全穿透，没有膨胀的颗粒状淀粉引起的光线折射和淀粉分子之间或分子内缔合作用引起的光线反射现象。 （2）透明度一般 由于此种淀粉糊中有少量没有膨胀的颗粒淀粉会引起光线折射，分子间或分子内缔合作用会引起很强的光线反射。

25、 （3）透明度差 此种淀粉糊中存在大量没有膨胀的颗粒状淀粉，可引起很强的光线折射，而反射光很弱。 3、影响淀粉糊透明度的因素 （1）直链淀粉含量 直链淀粉含量直接影响淀粉糊透明度。 由于直链淀粉分子的分子量小，容易相互凝聚缔合使淀粉糊回生，光线发生反射，减弱了光的穿透百分率，造成糊的透明度下降。但有的直链淀粉聚合度大，分枝多，缔合作用就会减少，马铃薯淀粉中的直链淀粉具有如上所述的特点。 （2）介质 介质对淀粉糊透明度也有一定影响。 蔗糖：蔗糖能增加淀粉糊的透明度。 Nacl：Nacl能减弱马铃薯淀粉糊的透明度，而对木薯淀粉或小麦淀粉糊的透明度影响不大。这主要是由于马铃薯中的磷酸根基团的电荷被N

26、acl破坏，而木薯、小麦淀粉不存在这样带负电荷离子。 淀粉糊的酸碱性：碱使淀粉颗粒容易吸水膨胀糊化，光的折射强度减弱，淀粉分子带负电荷，分子间斥力增加，相互缔合作用减弱，光的反射强度变小，糊透明度增加；反之随碱性减弱，淀粉糊的透明度减小。 4、获得较好淀粉糊的方法 要想得到很好的淀粉糊，应选用颗粒能够完全膨胀、分散的淀粉品种。并选用适当介质以减少淀粉的缔合作用，减弱光照射在淀粉糊上的折射和反射，增强光的直接穿透能力。 在天然淀粉中以马铃薯淀粉糊透明度最佳，木薯、甘薯、蜡质玉米淀粉糊次之，谷类淀粉（如玉米、小麦）糊最差。 （三）淀粉糊的织纹结构 1、织纹特性概念 淀粉的黏聚性、黏弹性、伸长性、纤

27、维性、流动性、胶弹性等称为织纹特性。 2、不同淀粉的织纹特性 （1）马铃薯淀粉 马铃薯淀粉的膨胀颗粒内部联结较弱，施加一定拉力后，可使糊象带子一样伸长，一旦取消外力，它又很快恢复原状，表现出很好的织纹特性。 （2）块根类淀粉和蜡质玉米淀粉 它们的糊丝特性与马铃薯淀粉相似，但黏聚性和黏弹性要小得多。 （3）普通谷类淀粉 普通谷类淀粉糊中均含有未完全膨胀的颗粒，糊丝缺少黏聚性、短、柔软、粘稠，易成膏状。 （四）淀粉糊的冷、热黏度稳定性 1、糊的热黏度及其稳定性 （1）淀粉糊的热黏度 淀粉糊化后，黏度急剧增高，随温度的上升，增高很快，达到最高值以后，继续加热，保持一定温度则黏度下降，若停止加热，任其

28、冷却，黏度又上升。热糊的黏度一般称为糊的热黏度。 （2）最高黏度 淀粉糊化后，黏度急剧增高，随温度的上升，增高很快，达到最高值以后，继续加热，保持一定温度则黏度下降，若停止加热，任其冷却，黏度又上升。黏度的最高值称为最高黏度。 （3）黏度的热稳定性 淀粉糊化后，黏度急剧增高，随温度的上升，增高很快，达到最高值以后，继续加热，保持一定温度则黏度下降，若停止加热，任其冷却，黏度又上升。继续加热期间黏度的下降程度称为黏度的热稳定性。 2、糊的冷黏度及其冷稳定性 淀粉糊化后，黏度急剧增高，随温度的上升，增高很快，达到最高值以后，继续加热，保持一定温度则黏度下降，若停止加热，维持在一个较低温度上，黏度会

29、上升，冷糊的黏度称为糊的冷黏度，以50开始和终止黏度差表示黏度冷稳定性。 黏度曲线表明，马铃薯淀粉糊具有较高的热黏度和较低的热稳定性、冷黏度。 （五）抗剪切力 1、剪切力对淀粉糊的破坏作用 淀粉糊的黏度会因受到机械剪切作用（搅拌、混合等）而降低。机械搅拌速度越快，黏度降低的程度越大。 黏度的降低是由于膨胀的淀粉颗粒被打击破裂的缘故，降低的程度表示膨胀淀粉颗粒的相对强度，强度高则黏度降低少。 根茎、块茎和蜡质淀粉搅拌时颗粒易破裂，糊变稀薄、抗剪切能力低，普通谷类淀粉对搅拌引起黏度下降一般具有中等程度抵抗力。 2、抗剪切力的测定 抗剪切力的测定一般是搅拌淀粉糊20分钟，然后测量黏度变化来确定糊对剪

30、切的耐受力。 搅拌后木薯和蜡质玉米淀粉黏度最低，马铃薯淀粉中等，玉米淀粉保持最高的黏度。 工业生产中淀粉糊常常要保持相当长时间的搅拌，在用泵输送的过程中还遭受机械冲击，都会使黏度降低。在淀粉颗粒中加入极少量的交联化学物质可以加强分子间网状结构，从而限制其膨胀，抵抗搅拌剪切力，稳定淀粉糊黏度。 第三节 淀粉的回生 一、淀粉回生的概念 1、淀粉回生的概念 稀淀粉糊放置一定时间后会逐渐变浑浊，最终可产生不溶性的白色沉淀，而将浓的淀粉分散液冷却，可迅速形成有弹性的胶体，这种现象称为淀粉的回生，也叫淀粉的老化或凝沉。因此回生是指淀粉基质从溶解、分散成无定型游离状态返回至不溶解聚集或结晶状态的现象。 2、

31、淀粉糊或淀粉溶液的回生所具有的效应 （1）黏度增加 （2）显现不透明和浑浊 （3）在热糊表面形成不溶解的结膜 （4）不溶性的淀粉粒沉淀 （5）形成胶体 （6）脱水收缩 二、回生机理 回生是一种复杂的过程。淀粉完全糊化，充分水合，然后降温，当温度降到一定程度之后，由于分子热运动能量的不足，体系处于热力学非平衡状态，分子链间借氢键相互吸引与排列，使体系自由焓降低，最终形成结晶。 1、直链淀粉在淀粉回生中的作用 在回生过程中直链淀粉起主要作用。 溶解的直链淀粉分子之间进行有效的定向迁移，使分子之间能自行平行取向，沿链排列的大量羟基能与相邻链上的羟基靠得很紧，羟基通过链间的氢键相结合，直链淀粉联结在一

32、起形成不溶于水的聚合体。在稀溶液中结合的直链淀粉形成沉淀；在更浓的分散液中，聚合的直链淀粉将水包裹在淀粉分子的网状结构中，形成胶体。 2、支链淀粉在淀粉回生过程中的作用 支链淀粉与直链淀粉相比不易回生。 溶解的支链淀粉分子间的结合，由于它所具有的高度支叉结构而受到较强的抑制，在一般条件下不形成胶体。只是在极端条件下，如浓度很高或冰点温度，支链淀粉分子侧链间才会结合，使糊化后的淀粉颗粒内支链淀粉重结晶，发生回生作用。 3、高温回生现象 通常回生在淀粉糊冷却过程以及在70或70以下贮存时发生，然而还有另外一种形式的回生存在，它是在7595贮存玉米淀粉溶液时发生的，并形成均匀的颗粒状沉淀，称为高温回

33、生现象。 玉米淀粉经120160糊化，得到的糊在7595贮存时，就会发生回生情况。沉淀颗粒是由玉米直链淀粉同游离脂肪酸结合成络合物形成的。这些游离脂肪酸在玉米淀粉中天然存在，脱脂玉米淀粉、蜡质玉米淀粉或马铃薯淀粉在120以上糊化并在7595贮存就不会产生高温回生现象。普通玉米淀粉在95以上贮存时也没有高温回生现象发生，说明直链淀粉同脂肪酸结合形成的络合物在此温度下被解离。 三、各种淀粉的回生速率 1、淀粉回生速率 淀粉的回生速率是以通过淀粉糊从95冷却至50后黏度的增加来表示。 2、各种淀粉的回生速率 普通谷类淀粉比块茎和根茎类淀粉回生更快，蜡质玉米淀粉回生速率最慢。玉米淀粉糊和溶液回生相当快

34、 直链淀粉含量高（28%），DP小（2001200之间）和类脂体含量高（0.8%）是玉米淀粉回生迅速的原因。 ，马铃薯淀粉分散液仅有中等回生趋向，这是因为它的直链淀粉含量相对较低（21%），直链淀粉分子长度大（DP10006000），脂肪含量低（0.05%）。块根类淀粉具有低度到中度回生趋向。 四、影响淀粉回生作用的因素 淀粉的回生作用与淀粉的种类和直、支链淀粉比例、分子大小、溶液的pH值、温度以及盐类等因素都有关系。 1、分子结构的影响 直链淀粉分子是线性分子，呈直链状构造，在溶液中空间障碍相对较小，易于取向，发生凝沉；支链淀粉分子呈树枝状构造，在溶液中空间障碍大，不易凝沉。 2、分子大小的

35、影响 在直链分子与支链分子分子量分布对回生影响方面，直链淀粉分子中分子量大的取向困难；分子量小的易于扩散；只有分子量适中的直链淀粉分子才易于凝沉。对支链分子而言，支链分子较小，支链长度较均一及支化点较少等均会提高初始回生速率。 3、直、支链淀粉分子比例的影响 直链分子与支链分子数量的比值对回生有明显影响，支链淀粉含量高的较难凝沉，蜡质玉米淀粉几乎全是支链淀粉分子，回生过程非常缓慢，在24小时内仅当浓度小于20%时才会出现凝沉现象，在此浓度以下，淀粉分子之间只有链间无规则缠绕。 4、溶液浓度影响 溶液浓度大，分子碰撞机会多，易于凝沉；溶液浓度小，分子碰撞机会少，不易凝沉。 浓度为30%60%溶液

36、最易发生回生作用，水分在10%以下的干燥状态的淀粉难以回生。 5、pH值及无机盐影响 （1）pH值 回生速率在pH57最快，过高和过低的pH都会降低回生速率，pH10以上不发生回生现象，低于pH2回生缓慢。 （2）无机盐 阴离子盐和阳离子盐都会降低淀粉回生作用，回生抑制程度依下列顺序： CNS PO43 CO32 I NO3 Br Cl； Ba2+ Sr2+ Ca2+ K+ Na+。 通常用硝酸钙和尿素抑制淀粉回生。 6、温度的影响 淀粉溶液温度下降速度对其回生作用有很大影响，缓慢冷却可以使淀粉分子有时间取向排列，所以可加重回生程度；而迅速冷却，使淀粉分子来不及取向，可以减少回生程度。 7、脂

37、类对淀粉回生的影响 脂类包括脂肪酸、乳化剂与部分油脂，可与直链淀粉分子形成螺旋配合体，并产生凝聚。 8、糖类对淀粉回生的影响 糖类主要指单、双寡糖。单、双糖因其分子较小，在淀粉糊化过程中，可随水分渗透并进入淀粉颗粒内部，并与淀粉分子相互作用，果糖能显著地提高淀粉的硬化速率，葡萄糖可轻微提高，蔗糖作用很弱。 不同糖对回生影响取决于糖分子与水分子间的相容性，相容性好，糖分子可起到类似水的作用，对分子链有一定的稀释作用，延缓了分子链的迁移率，降低回生速率；相反若糖分子与水分子相容性不好，则会加速回生。 9、淀粉改性对回生影响 化学方法可在淀粉分子上引进亲水性基团，能够减弱或阻止淀粉的回生。而酸解淀粉

38、与交联淀粉则加强了淀粉分子之间的氢键作用，减弱了淀粉分子之间的亲和力，提高了淀粉糊化温度，加快了淀粉的回生凝沉速度。 第四节 淀粉的其它物理性质 一、淀粉的密度 （一）密度概念 密度是指单位体积的质量。 （二）密度测量方法 1、比重瓶测量法 可以对淀粉颗粒密度进行准确的测量。 2、水测定法 水测定法实际是浸没容积或视比容，即1克淀粉加到过量的水中后净增的容积，视比容的倒数称为干淀粉的密度。 不同植物来源的淀粉密度有所不同，造成这种结果的原因是颗粒内结晶和无定形部分结构上的差异，以及杂质（灰分、类脂和蛋白质）的相对含量不同。用有机溶剂测定所获得的值与用水测定有一定差别，因为有机溶剂不能大量渗入淀

39、粉颗粒并使之润胀，所得的密度值低于用水测定法，玉米淀粉为1.50，马铃薯淀粉为1.45。 二、淀粉的溶解度 1、概念 淀粉的溶解度是指在一定温度下，在水中加热30分钟后，淀粉样品分子的溶解质量百分比。 2、天然淀粉不溶于冷水的原因 （1）淀粉分子间是经由水分子进行氢键结合的，有如架桥，氢键数量众多，使分子间结合特别牢固，以至不再溶于水中。 （2）由淀粉颗粒紧密结构所决定的颗粒具有一定的结构强度，晶体结构保持一定的完整性，水分只是侵入组织性最差的微晶之间无定形区。受损坏的淀粉粒和某些经过化学改性的淀粉粒可溶于冷水，并经历了一个不可逆的润胀过程。 3、几种淀粉溶水性的比较 虽然天然淀粉几乎不溶于冷

40、水，但对不同品种淀粉而言，还是有一定差别的。马铃薯淀粉颗粒大，溶解度相对较高；而玉米淀粉颗粒小，溶解度相对较低。 淀粉的溶解度随温度而变化，温度升高，溶解度增加。 淀粉蒸煮到完全溶解对块茎、块根和蜡质淀粉大约是100，普通玉米淀粉125，直链玉米淀粉大约是150 4、提高淀粉溶解度的原则 （1）引入亲水基团，这些亲水基团与淀粉分子上的葡萄糖残基中羟基形成酯键，增强亲水力与保水力。 （2）改变淀粉的固有结构，使淀粉颗粒结构破坏，结晶区域不再存在。 （3）淀粉经不同方法降解，分子变小，此时淀粉虽仍以颗粒存在，但当将其混于水中时，结构脆弱，会发生部分溶解。 三、淀粉对碘的吸附作用 淀粉遇碘的呈色反应

41、本质不是化学反应，而是物理吸附作用。直链淀粉和支链淀粉对碘的吸附能力明显不同。 1、直链淀粉对碘的吸附作用 直链淀粉吸附碘形成的络合物随葡萄糖链的增长，络合物的颜色从无色变为黄、红、紫、蓝紫、蓝色的不同色调，呈现蓝色时要求直链淀粉的聚合度应在40以上。 2、支链淀粉对碘的吸附作用 支链淀粉只能吸收少量的碘，与碘结合后呈现的颜色与分子外侧单位链的链长和分支化度有关，随分支化度的增加和外侧单位链链长的变短，与碘反应的颜色由红紫色转变为红色以至棕色。 淀粉与碘形成蓝色复合体溶液，加热至70，蓝色消失，这是由于加热使淀粉分子链伸直，形成的络合物解体，冷却后络合物重新形成，又呈蓝色。干淀粉遇碘呈暗棕色，

42、加少量水立即转为蓝色。 四、淀粉膜 1、概念 将淀粉糊在光滑平面上涂薄层，干燥，形成薄膜。 2、不同品种淀粉在成膜特性方面的差别 不同品种淀粉在成膜特性方面存在显著的差别，总体来说马铃薯和木薯淀粉糊的成膜性较玉米和小麦淀粉好，因而更有利于作为造纸的表面施胶剂、纺织的棉纺上浆剂以及用作胶黏剂。 （1）马铃薯和木薯淀粉制品的膜较玉米和小麦淀粉制品的膜具有更高的柔韧性、抗张强度、破裂前的延伸率。 （2）某些用途需淀粉膜能在低温水中很快溶解，马铃薯、木薯和蜡质淀粉制得的淀粉膜较普通谷类淀粉制得的淀粉膜在水中再分散得更迅速和完全。 （3）在淀粉膜的透明度和光泽方面，马铃薯、木薯和蜡质淀粉也具有一定优势，

43、玉米和小麦淀粉膜在干燥时和存放期进一步回生，这时直链淀粉分子结合为不溶性的胶束从而使膜变得易碎。 第五节 淀粉的化学性质 淀粉的化学性质与葡萄糖有共性，但它又是由许多葡萄糖通过糖苷键连接而成的高分子化合物，具有自己的独特性质。 一、水解 淀粉与水一起加热即可引起分子裂解。当与无机酸一起加热时，可彻底水解成葡萄糖，水解过程是分几个阶段进行的，同时有各种中间产物相应形成： 淀粉可溶性淀粉糊精麦芽糖葡萄糖。 二、淀粉与试剂的化学反应 1、淀粉的氧化作用 淀粉氧化因氧化剂种类及反应条件不同而变得相当复杂，轻度氧化可引起羟基被氧化得到氧化淀粉，或C2C3间键的断裂等。次氯酸将C2的羟基氧化为酮基，高碘酸

44、则将淀粉转变为二（双）醛淀粉。 2、淀粉衍生物 淀粉可与一些试剂作用生成衍生物：与醋酸酐作用生成醋酸淀粉；与环氧乙烷作用生成羟乙基淀粉；与氯乙酸作用生成羧甲基淀粉；与二乙基氨基乙基氯作用生成二乙基氨基乙基淀粉。 第六节 原淀粉的品种和特性 一、几个概念 1、原淀粉 由农作物和植物直接制得的淀粉称为原淀粉。 2、淀粉衍生物 原淀粉进一步用物理或化学方法改进其性能，将化学取代基引入淀粉中，使淀粉分子在化学结构上发生变化，称为淀粉衍生物。 3、淀粉转化 淀粉通过酶法或化学方法能转变成多种有机化合物，这一过程称为淀粉转化。 4、淀粉转化产品 由淀粉转化而来的产品称为淀粉转化产品。 二、商品淀粉的分类（

45、一）谷类淀粉 1、玉米淀粉（1）普通玉米淀粉直链淀粉含量相对较高。 含脂类化合物多，易形成直链淀粉脂类化合物。 颗粒紧密。 普通玉米淀粉所具有的以上特点使其淀粉糊化温度高（6272），膨胀能力小，热黏度差，溶解度低，淀粉糊不透明，糊丝短，具有较好的抗剪切能力，易凝沉。 （2）蜡质玉米淀粉只含支链淀粉，类脂物含量也很低，它的颗粒紧密程度不如普通玉米淀粉，但膨胀能力和溶解度都好于普通玉米淀粉，糊的黏性高，糊丝长、透明度较好，抗剪切能力差，不易凝沉（最突出的特点）。 2、小麦淀粉糊黏性低是这种淀粉的最突出特点，其淀粉糊模糊不透明，糊丝短而软，抗剪切力差，凝沉性高。 3、大米淀粉（1）普通米淀粉 淀粉

46、糊的性质和凝沉性与小麦淀粉相似。 （2）糯米淀粉不含直链淀粉，完全由支链淀粉组成，其流变性质与蜡质玉米淀粉相似，突出特点是糊的凝沉性弱，凝胶强度低，有较理想的稳定性。淀粉制作食品具有黏度大，胀度小、柔软、韧滑等特点。 （二）薯类淀粉 1、马铃薯淀粉是所有商品淀粉中颗粒最大的，偏光十字最明显。糊化温度低，膨胀力高，溶解性好，淀粉糊黏性高、膜透明度高、糊丝长、凝沉弱。突出特点是糊黏度稳定性差，抗剪切能力弱。 马铃薯淀粉产量占总淀粉的8%10%，居第二位，由于它所具有的优良物理特性被广泛用于食品、纸张、纺织品、胶黏剂和钻井泥浆方面。 2、木薯淀粉 其性质明显区别于谷类淀粉，而与马铃薯淀粉相似，是一种

47、典型的根类淀粉，用于食品和胶黏剂的生产。 （三）豆类淀粉 常见的豆类淀粉包括绿豆淀粉、豌豆淀粉、蚕豆淀粉。 （四）其它类淀粉 除以上介绍的几种淀粉外，还有稻米、魔芋、板栗、百合、橡子、芭蕉芋、葛根、藕等植物都可以用来制取淀粉第三章 淀粉生产工艺 在自然界中，许多植物都含有淀粉，但能够作为生产淀粉原料的，必须具备以下三个条件： 第一、淀粉含量高，成本较低； 第二、收集、贮存、加工相对较容易； 第三、副产品利用价值较高。 第一节 玉米淀粉生产工艺 玉米种植广泛，货源充足，价格低廉，又可长期贮存，而且淀粉含量较高，是理想的淀粉生产原料。 一、玉米淀粉生产原料和工艺流程 （一）玉米淀粉生产原料 1、玉

48、米籽粒结构 玉米籽粒是由皮层、糊粉层、胚乳和胚等几部分构成。淀粉主要含在胚乳的细胞中。 2、玉米籽粒的分类 （1）按颜色分类 玉米一般有三种：黄色、白色、混色。 由于黄色玉米的淀粉含量较其它品种高，种植面积大，价格便宜，黄色色素主要集中在果皮里，在加工中可去除，对淀粉质量没有影响，因此，一般淀粉生产均选用黄色玉米作为原料。 白色玉米缺乏甲种维生素，但粉色洁白，制作的淀粉外观较好。 （2）按籽粒形态分类 可分为硬粒型、马齿型、粉质型。马齿型占有的比例最大，是主要的加工原料。 （3）按成分及用途分类 可分为高淀粉玉米、高赖氨酸玉米、高油玉米、蜡质玉米（糯玉米）等多种，其中，蜡质玉米和高直链淀粉玉米

49、倍受关注。 3、玉米的化学成分 玉米淀粉的化学组分中，淀粉占70%72%，蛋白质占8%11%，脂肪占4%6%，灰分占1.2%1.6%，纤维占5%7%，可溶性糖占4.5%，含水量一般为12%16%。 玉米籽粒的化学组成随玉米品种的不同而变化，粉质玉米富含淀粉和脂肪，硬质玉米富含蛋白质。 玉米与其它粮食类淀粉质原料相比，最大特点是含有丰富的脂肪，这些脂肪主要集中于胚芽中，胚芽干物质中含脂肪约30%40%，玉米油是一种附加价值很高的玉米加工淀粉工业中的副产品，但玉米淀粉生产中的最关键问题也是如何去除脂肪。 4、玉米原料中的杂质 分无机杂质和有机杂质两类。 （1）无机杂质 指混入玉米中的泥土、砂石、煤

50、渣、砖瓦、玻璃碎块、金属物及其它无机杂质。 （2）有机杂质 指混杂在玉米中的根、茎、玉米须，野生植物的种子，异种粮粒，鼠、雀粪便，虫蛹、虫尸及无食用价值的生芽、病斑、变质玉米粒等。 5、玉米质量标准 工业生产要求玉米符合下列(表31)标准： 含水量 淀粉含量 蛋白质 脂肪 灰分 异物 异常谷粒 受热损害的谷物 1214% 70%以上 810% 3.55% 1.5% 0.3% 0.1% 0.2% 注：异常谷粒包括去壳谷粒和破碎谷粒 6、玉米的工艺品质 （1）粒度 玉米籽粒的大小差别很大，粒度差别越大，玉米清理和破碎难度也越大。 （2）密度、容重、千粒重 玉米容重、千粒重、密度越大，产品出品率越高

51、，加工性能越好。 （3）破碎难易 玉米籽粒加工过程中，胚乳易碎，胚不易碎，皮层更不易碎。角质玉米籽粒不易被破碎，粉质玉米籽粒易于破碎。 （二）玉米淀粉生产工艺流程 采用玉米湿磨加工法。 玉米湿磨加工法是采用物理的方法将玉米籽粒的各主要成分分离出来获取相应产品的过程。通过这一加工过程可获取五种主要成分：淀粉、胚芽、可溶性蛋白、皮渣（纤维）、麸质（蛋白质）。因玉米中所含淀粉的比例最大，一般干基含量在70%左右，所以习惯上称淀粉为主产品，而其余产品均为副产品。 玉米淀粉制取的总体工艺流程硫磺燃烧 原料玉米 杂质 制酸 净化-杂质、碎玉米- 亚硫酸溶液浸泡浸泡液浓缩玉米浆 破碎 - 胚芽分离胚芽洗涤脱

52、水干燥榨油粗玉米油精制精油 精磨 -胚芽饼 纤维分离洗涤、脱水混合干燥造粒饲料 蛋白分离浓缩脱水干燥蛋白粉 淀粉乳精制淀粉乳脱水干燥包装商品淀粉二、玉米的净化和浸泡 （一）玉米净化工艺 1、玉米净化的意义 收购的玉米原料中含有各种有机和无机杂质，为了保证产品质量和安全生产，保护机器设备，必须从玉米中清除各种杂质，达到完全净化的目的，以便为浸泡工序送去完全净化的玉米。 2、净化工艺过程 （1）用振动筛清理玉米中的大杂质及轻杂质； （2）用风选法除尘，清除原料中的轻杂质； （3）用比重去石机除去砂石和用磁选机清除玉米中的金属杂质。 清理后的净玉米经过螺旋输送器、斗式提升机等送至玉米浸渍罐。 （二）

53、玉米浸泡工艺 玉米浸泡是玉米淀粉生产中的主要工序之一，浸泡效果直接影响以后各道工序以及产品的质量和产量。 1、浸泡的目的和作用 （1）净化后玉米，用亚硫酸进行浸泡，通过亚硫酸的乳化作用，软化玉米颗粒，降低玉米粒的机械强度； （2）分散玉米胚体细胞中的蛋白质网，削弱保持淀粉的联结键； （3）通过浸泡使玉米籽粒膨胀，可较容易地将皮层、胚芽、胚乳分离； （4）可浸提出籽粒中部分可溶性物质（亚硫酸可把玉米中一部分不溶解蛋白质转变成溶解蛋白质），制成玉米浆； （5）能有效地抑制随玉米带来的微生物活动，起到防腐作用（浸泡过程中由玉米带进的微生物而引起乳酸发酵，籽粒中可溶性碳水化合物经发酵而形成乳酸，随着浸

54、泡水对玉米浸泡程度的增加，浸泡水中乳酸的浓度也随之增加，它能促进玉米蛋白质软化和膨胀，还可保持溶液中镁离子和钙离子，从而有利于减少蒸发设备不溶性物质的沉积。但过量的乳酸在能增加蛋白质的溶解度同时也会促进蛋白质变性，使淀粉和蛋白质的分离更加困难）。 2、浸泡方法 玉米浸泡方法分为静止法和逆流法。 （1）静止法 又分单桶静止浸泡法和单桶循环浸泡法。 单桶静止浸泡法 单桶静止浸泡法是最简单的浸泡方法。将各个浸泡罐内加入亚硫酸水单独存放浸泡，互相之间不发生联系，浸泡罐内加入玉米和0.2%0.3%的亚硫酸水溶液，经过一定时间使玉米籽粒吸水、软化，可溶性成分溶出。 单桶循环浸泡法 因单桶静止浸泡法效果差，可在静止浸泡基础上增加一个循环水泵，为单桶循环浸泡。即把浸泡水从桶底抽出，通过循环水泵打回浸泡桶的上面，同时用蒸汽加热，以改善浸泡水与玉米的接触情况，提高浸泡效果。 静止法的缺点 随浸泡时间加长，玉米与浸泡水中可溶性物质的浓度差逐渐缩小，在浸泡后期可溶性物质向浸泡水的转移已经很慢，使得在浸泡